استكشاف ماهية التيار الكهربائي وتأثيراته المتنوعة

مقدمة حول أهمية الكهرباء

لا شك أن اكتشاف الكهرباء يمثل نقطة تحول بارزة في تاريخ البشرية. لقد أصبحت الكهرباء جزءًا لا يتجزأ من تفاصيل حياتنا اليومية، حيث ساهمت في تسهيل الكثير من المهام التي كانت تتطلب جهدًا ووقتًا كبيرين في الماضي. على سبيل المثال، كانت عملية غسل الملابس قبل اختراع الكهرباء شاقة وتستغرق وقتًا طويلاً، ولكن بفضل الكهرباء، تم اختراع الغسالة الكهربائية والعديد من الأجهزة الأخرى مثل المكواة والمصباح الكهربائي والمكنسة الكهربائية.

تعريف التيار الكهربائي

ينتقل التيار الكهربائي من محطات توليد الطاقة إلى المنازل والمصانع والمؤسسات المختلفة. وهو عبارة عن تدفق منظم للشحنات الكهربائية السالبة في اتجاه معين. على الرغم من أننا لا نستطيع رؤية التيار الكهربائي بشكل مباشر، إلا أننا نلاحظ تأثيره من خلال تشغيل الأجهزة الكهربائية.

تصنف المواد، بناءً على قدرتها على توصيل التيار الكهربائي، إلى قسمين رئيسيين:

• الموصلات: وهي المواد التي تسمح بمرور التيار الكهربائي من خلالها، مثل أسلاك النحاس.
• العوازل: وهي المواد التي لا تسمح بمرور التيار الكهربائي من خلالها، مثل المطاط والبلاستيك.

التأثيرات المترتبة على مرور التيار الكهربائي

نظرًا لعدم إمكانية رؤية التيار الكهربائي بالعين المجردة، فإننا نعتمد على ملاحظة تأثيراته المختلفة في حياتنا، والتي تشمل:

الآثار الحرارية للتيار الكهربائي

عند مرور التيار الكهربائي في الأسلاك، يزداد معدل درجة حرارتها، وقد يؤدي ذلك إلى احتراق الأسلاك إذا تجاوزت درجة الحرارة الحد المسموح به. هذه الظاهرة تؤكد وجود أثر حراري للكهرباء، وقد استفاد العلماء من هذا الأثر في العديد من التطبيقات، مثل صناعة المواقد الكهربائية، والمكواة، والمدفأة الكهربائية، والمصابيح المتوهجة.

الآثار الضوئية للتيار الكهربائي

للكهرباء أثر ضوئي ملحوظ، حيث تبعث الأضواء عند مرورها في المصابيح التي تحتوي على غازات خاملة كالنيون؛ فمصباح النيون يضيء عند مرور التيار الكهربائي فيه، وذلك دون وجود سلك يسخن ثم يضيء كما في المصابيح المتوهجة التقليدية.

الآثار المغناطيسية للتيار الكهربائي

أثبت علماء الفيزياء وجود تأثير مغناطيسي للكهرباء. تم ذلك عن طريق وضع بوصلة وترك إبرتها حتى تستقر، ثم وضع سلك فوق الإبرة بشكل موازٍ لها. تم توصيل طرفي السلك ببطارية جافة وقاطع (مفتاح) لفتح وإغلاق الدائرة الكهربائية. لوحظ أنه عند إغلاق القاطع، تنحرف الإبرة عن وضعها الأصلي، مما يؤكد وجود تأثير مغناطيسي للكهرباء.

الآثار الكيميائية للتيار الكهربائي

عند تمرير التيار الكهربائي في محلول، يؤدي ذلك إلى تفكك المحلول إلى عناصره المكونة. يستخدم هذا التطبيق في عمليات الطلاء الكهربائي. وقد وجد العلماء أنه عند غمس صفيحتين من البلاتين في محلول حامض الكبريتيك المركز في وعاء زجاجي، ثم وصل الصفيحتين بمصدر للتيار الكهربائي، لاحظوا تكون فقاعات غازية حول الصفيحتين. وبعد تحليل هذه الفقاعات، تبين أنها غاز الأكسجين وغاز الهيدروجين، وهما المكونان الأساسيان للماء.

قال الله تعالى: ﴿وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ أَفَلَا يُؤْمِنُونَ﴾ [الأنبياء: 30].

دور الكهرباء في نهضة الأمم

لا يمكن إنكار الدور المحوري للكهرباء في تقدم الحضارات وتطور الأمم. فقد ساهمت الكهرباء في إحداث ثورة في مختلف القطاعات، بدءًا من الصناعة والزراعة وصولًا إلى الطب والتعليم. إن توفير الطاقة الكهربائية بشكل مستدام وبأسعار معقولة يعتبر شرطًا أساسيًا لتحقيق التنمية الاقتصادية والاجتماعية المنشودة.

كما قال رسول الله صلى الله عليه وسلم: “تعلّموا العلم فإنّ تعلّمه لله خشية، وطلبه عبادة، ومدارسته تسبيح، والبحث عنه جهاد، وتعليمه لمن لا يعلمه صدقة، وبذله لأهله قربة، لأنّه معالم الحلال والحرام، ومنار سبل أهل الجنّة، وهو الأنيس في الوحدة، والصاحب في الخلوة، والدليل على السرّاء، والمعين على الضرّاء، والوزير عند القرباء، والمزيّن عند الغرباء، يرفع الله به أقواماً فيجعلهم في الخير قادة وأئمّة، يقتدى بهم، وتقتفى آثارهم، ويرمى بأفعالهم، وتنتهي إلى آرائهم، وترغب الملائكة في خلّتهم، وبأجنحتها تمسحهم، ويستغفر لهم كلّ رطب ويابس، وحيتان البحر وهوامّه، وسباع البرّ وأنعامه، والسماء ونجومها، لأنّ العلم حياة القلوب من الجهل، وضياء الأبصار من الظلمة، وقوّة الأبدان من الضعف، يبلغ به العبد منازل الأبرار، والدرجات العلى في الدّنيا والآخرة، والتفكر فيه يعدل الصيام، ومدارسته تعدل القيام، وبه توصل الأرحام، وبه يعرف الحلال من الحرام، وهو إمام العمل، والعمل تابعه، يلهمه السعداء، ويحرمه الأشقياء”.